第四章 人員的感覺歷程 人機系統主要功能：感覺、資訊處理與控制：人因工程師需熟悉感覺的過程及其器官的能力與限制，以使設計符合人機系統 。 4.1 感覺的一般特徵 4.2 視覺 4.3 聽覺 4.4 其他感覺

4.1 感覺的一般特徵 感覺功能發揮作用之要件： 1.刺激。2.感受器。3.傳導路徑。 4.大腦皮質之特化感覺區域。 人類感覺特徵： 4.1 感覺的一般特徵 感覺功能發揮作用之要件： 1.刺激。2.感受器。3.傳導路徑。 4.大腦皮質之特化感覺區域。 人類感覺特徵： 1.型式。2.投射。3.強度。 4.對比。5.後像。6.適應。 4.1.1 絕對閾 4.1.2 差異閾

4.1.1 絕對閾 刺激感受器所需的最低物理能量即稱為絕對閾 (absolute threshold)。 4.1.1 絕對閾 刺激感受器所需的最低物理能量即稱為絕對閾 (absolute threshold)。 操作性定義為：能被察覺的次數百分比為50%時的刺激強度。 主要感覺型式的絕對閾 近似值，如表4.1。 圖4.1顯示3單位以下刺激無法察覺，9單位以上刺激皆可察覺。

4.1.2 差異閾 差異閾又稱為「恰辨差」(just noticeable difference, jnd或JND)，意即：恰好可資辨別兩者不同的差異數量。 被反應為「相同」與「不同」的次數百分比各為50%時的「比較刺激」強度與「標準刺激」強度間的差異量即為差異閾。

「韋伯定律」(Weber's law) 上式中 代表差異閾， 代表標準刺激之強度， 代表比例常數或稱韋伯常數。 上式中　代表差異閾， 代表標準刺激之強度， 代表比例常數或稱韋伯常數。 表4-2為韋伯常數例示（適合中等強度刺激）。

韋伯.費布納定律：描述感覺經驗強度與物理刺激強度間的關係。 其可指示在不同情況下，信號強度應設定多大才能被正確偵測到（在電話、電視映像管、錄音帶與其他形式通信設備之設計有極大的幫助）。 公式Ψ：＝K.log（Φ） Ψ：感覺強度；　　Φ：刺激強度

4.2 視 覺 視覺為人類在接收外界訊息時使用最多的感覺。 4.2.1 視覺刺激 4.2.2 視覺系統之構造 4.2.3 視覺能力 4.2　視　覺 視覺為人類在接收外界訊息時使用最多的感覺。 4.2.1 視覺刺激 4.2.2 視覺系統之構造 4.2.3 視覺能力 4.2.4 影響視覺辨別能力的條件

4.2.1 視覺刺激 人眼所能感覺的波長（380-780nm）， 色彩：波長不同產生不同的顏色。 明度：由光波振幅決定（灰階程度）。 4.2.1 視覺刺激 人眼所能感覺的波長（380-780nm）， 色彩：波長不同產生不同的顏色。 明度：由光波振幅決定（灰階程度）。 飽和度：由光波純度決定。

4.2.2 視覺系統之構造 視覺系統之構造：圖4-2。 光線先進入角膜並穿過水樣液與瞳孔，進入水晶體折射穿過玻璃液，再將影像投射於視網膜。 錐狀體：主要用於白晝，能感覺無色與有色視覺。 桿狀體：主要用於黎明、黃昏、夜晚、微光之無色視覺。 中央小窩：視覺敏感性最高之處。 圖4-4：眼睛的視覺歷程。

4.2.3 視覺能力 １.視銳度：指眼睛能分辨物體細節與輪廓的能力，取決於眼睛的調節作用（圖4-5）。 4.2.3 視覺能力 １.視銳度：指眼睛能分辨物體細節與輪廓的能力，取決於眼睛的調節作用（圖4-5）。 ｈ：視覺刺激物高度　　ｄ：該物至眼睛距離 圖4-6：視力檢驗的各種標的物 表4-3：視角與視力的計算示例 ２.辨色力：正常的眼睛具有辨別明/暗（灰）、黃/藍、紅/綠等三種色彩系統能力；最普遍的為紅/綠色盲(男約7%，女約0.5%)。

4.2.3 視覺能力 ３.暗適應力：由亮進入暗的眼睛適應力（如進入電影院），完全適應時間達３０分鐘以上（紅色燈光可增加暗適應力）；反之稱為亮適應，適應時間只需幾秒，最多一兩分鐘。 ●圖4.7顯示桿狀體藍綠間部分特別敏銳。 ●圖4.8顯示錐狀體及桿狀體的暗適應曲線(錐狀體先適應)。

4.2.4 影響視覺辨別能力的條件 影響視覺辨別能力的條件；取決於視覺能力（特別為視銳度），其餘外在變項亦有重要影響（如ｐ110-111）。

4.3　聽覺 4.3.1 聽覺刺激 4.3.2 聽覺系統之構造 4.3.3 聽覺能力 4.3.4 影響聽覺能力的條件

4.3.1 聽覺刺激 聲音（空氣中的壓力變化）與光線不同，需藉介質才能傳播，其特性： 4.3.1 聽覺刺激 聲音（空氣中的壓力變化）與光線不同，需藉介質才能傳播，其特性： １.頻率：指每秒鐘壓力變化週期（單位Ｈｚ），圖4-9：音叉振動造成空氣中聲波的連續振動。人耳音頻範圍２０－２萬Ｈｚ；頻率在人耳感覺音調，頻率愈高，音調愈高。 ２.強度：由振幅決定（如圖4-9），人耳感受為響度或音量，單位為分貝。圖4-10：不同分貝水準的聲音示例。 ３.複合音：通常所聽到之音均為複合音（非單一波長）；由音色能分辨各種樂器奏鳴聲音。

4.3.2 聽覺系統之構造 由外耳、中耳、內耳構成，外耳司聲音收集，中耳司聲音傳達、內耳將聲音轉為神經衝動，由聽覺神經傳至腦部聽覺中樞；如圖4-11及ｐ116。

4.3.3 聽覺能力 １.聽力：人的音頻範圍20-2萬Ｈｚ，強度0-130 分貝，如圖4-12。 ２.聲源定位：如蝙蝠、盲人探知障礙物，區分為 單耳線索（判別距離）及雙耳線索（判別聲源 方位）。 ３.耳聾：區分為傳導性耳聾、神經性耳聾、中樞 　性耳聾。（ｐ118）

4.3.4 影響聽覺能力的條件 聽覺能力除受內部因素（年齡、聽力等）影響 外，也受外部環境影響（如遮蔽、噪音）。 4.3.4 影響聽覺能力的條件 聽覺能力除受內部因素（年齡、聽力等）影響 　外，也受外部環境影響（如遮蔽、噪音）。 遮蔽係由於聲音環境中某一聲因存在而影響耳 　朵接收另一聲音的敏感度削弱；亦即由於遮蔽音 　的存在，而使受遮音的聽覺閾提高。 圖4-13及ｐ119說明遮蔽音通則。

4.4　其他感覺 4.4.1 嗅覺 4.4.2 味覺 4.4.3 膚覺 4.4.4 運動覺 4.4.5 平衡覺

4.4.1 嗅覺 人能嗅出新型最敏感的氣體量度計才能感應的低濃度揮發性物質（如ｐ120），但與鼠狗比較，人的嗅覺幾已退化。 鼻子構造如圖4.14。 鼻子除司嗅覺外，並具有空氣調節及過濾作用；嗅覺的個別差異大，其缺點為適應現象。

4.4.2 味覺 味覺主要有酸甜苦鹹四種，舌尖對甜味最敏感；舌尖及兩側對鹹味最敏感；舌兩側對酸味最敏感；舌根對苦味最敏感。 成人約有一萬個味蕾，數目隨年齡而減少。

4.4.3 膚覺 圖4.16表示各種膚覺感受器的分布情形。 圖4.17表示指尖、指節、手掌支兩點覺閾。 4.4.3 膚覺 圖4.16表示各種膚覺感受器的分布情形。 圖4.17表示指尖、指節、手掌支兩點覺閾。 所謂兩點覺閾是指能夠判別兩個觸壓點為分離狀態的最小距離。

4.4.4 運動覺 如走鋼索、不看字打字、以直覺彈奏樂器、看電視刺繡。 運動覺感受器為肌肉與肌腱（察知肌肉伸縮程度）、關節（測知位置及移動）。

4.4.5 平衡覺 引起平衡覺得刺激為身體位置的變化，而職司平衡覺的器官為內耳之半規管與前庭。 平衡覺有時會發生錯覺，如死亡螺旋(在平飛轉彎時，誤以為爬升，而將機頭向下調整而產生)。